1现状研究
现有磷酸酯生产工艺在生产过程中,通常存在以下问题,难以解决,具体描述如下:(1)含量偏低(要求含量≥35%),但符合标准的只有50%左右;(2)物料固化后太硬,难以切割,影响生产速度,导致生产受阻;(3)成品均匀度不好,颗粒大小不一;(4)成品色差问题,外观颜色深浅也不一样。
2试验情况
针对以上现有工艺问题,本研究通过考察反应温度、pH值、原料配比、反应时间及设备参数等因素对磷酸酯生产工艺的影响,以期找到解决以上问题的方法。
2.1调整维生素C与三偏磷酸钠原料配比在固定维生素C原料使用量的前提下,提高三偏磷酸钠的配比,适当增加三偏磷酸钠的配比,使反应向生成磷酸酯的方向进行,从而提高成品含量,表1是本次试验的统计表。从试验结果看,增加三偏磷酸钠的配比,确实能提高成品含量。但根据以前的研究随着磷酸化试剂添加量的增加,产物AsPP获得率呈现先上升后下降的规律,所以三偏磷酸钠的配比也不可过高。因此,本次试验选定维生素C与三偏磷酸钠的配比1∶0.8为最佳效果。
2.2反应过程的控制根据pH的变化将反应过程分为三个阶段:pH值低于7.0之前,是维生素C和Ca(OH)2反应生产维生素C钙的过程;pH在7.0~8.0之间,是由维生素C钙合成三聚磷酸酯的过程;pH在8.0~12.0之间,是由三聚磷酸酯降解为二聚磷酸酯或单聚磷酸酯的过程。反应过程控制主要控制的是加入三偏磷酸钠以后的反应过程。在加入三偏磷酸钠后,如果Ca(OH)2流加量过快,不加以控制,合成反应迅速进行,则不能充分进行降解反应,那么生成的产品中三聚磷酸酯较多,含量达不到要求;如果Ca(OH)2流加量过慢,三偏磷酸钠在水中易发生降解,就不会和维生素C钙反应;同时如果反应温度过高,反应速度过快,物料易未到反应终点就会快速凝固,同样影响成品含量和物料切割。本次试验是在固定维生素C与三偏磷酸钠比例1∶0.8的条件下,反应时间、温度与含量的变化结果。
2.3调整氢氧化钙使用量,提高终点pH值在生产操作过程中发现,pH值低,反应后的物料固化时间缩短、硬度增加、含量偏低;pH值增高,反应后的物料固化时间延长、硬度降低、含量提高;对反应终点pH值进行试验。pH值控制在11.0以上,成品含量较好。首先,在试验过程中发现,pH值过高,先生成的磷酸酯在强碱的破坏下,生成其他的副产品,反而降低成品含量;其次,物料粘性太大,会在进入微分干燥机时堵塞干燥机,物料易出现烘焦现象。因此我们将pH值控制在11.0~12.5之间,将氢氧化钙使用量提高0.15个百分点即可以达到。通过对维生素C与三偏磷酸钠原料配比调整、反应过程的控制时间与温度的控制以及调整氢氧化钙使用量,提高终点pH值的控制方法,L-抗坏血酸-2-磷酸酯成品含量稳步提高,从原来的35.0%左右提高到36.0%以上;切割物料人力大为降低,从原来的每批8人2小时,下降到2人2小时。
2.4解决细度问题,减少成品色差,提高成品外观质量试验时,成品细度分布显示过200目占30%~40%,颗粒度不均匀,粗的颜色深,细的颜色浅,成品存在色差问题。本次试验通过调节分级器频率以及改变筛网目数来控制成品均匀度,减少色差。表4是提高筛网目数后分级器频率变化后的成品均匀度情况。
3验证
按照试验后得出的新工艺组织生产,连续生产两个月,每月生产50批,成品质量稳定,含量及收率均达到了较好水平,两个月,共100批产品,含量平均为37.11,收率达到99.1%,同时物料切割人力成本大幅下降。
4结语
通过对L-抗外血酸-2-磷酸酯工艺研究及优化,确定了生产的最优工艺条件:维生素C和三偏磷酸钠配比1∶0.8,反应过程控制80~105min,反应温度控制在35℃以下,反应终点pH值控制在11.0~12.5之间,分级器频率控制在3.8~4.2之间。该工艺可以得到稳定性较好的成品,大大提升产品的市场竞争力。
作者:陆文灿 周丽 单位:江苏江山制药有限公司